皮托管

一、 雙向畢托巴流量計簡介

  是一種測介質管道中心流速的皮托管原理的流量計，其前身是清華大學教授徐向東發明的智能探針式流量計。

雙向畢托巴流量計是采用皮托管原理提取管道中心流體流速（全壓－靜壓 = 動壓）再換算成流體體積流量與質量流量的差壓式流量計。皮托管原理很早就廣泛應用在航天航空業中。如：飛機風洞的測試和檢測、飛機發動機氣體動力測試、飛機飛行速度的測速桿等。

雙向畢托巴流量計將探針插入管道中心，總壓孔對正流體的來流方向，靜壓孔對正流體的去流方向，總壓與靜壓之差即為管道中心的實測差壓，再由該探針的風洞標定曲線擬合出該點的標準差壓，根據標準差壓來計算流體的流量。同時還需用壓力變送器測出流體壓力，用熱電阻溫度計測出流體溫度，把標準差壓信號、壓力信號、溫度信號同時引入單片機構成的流量積算儀或直接接入DCS系統，一方面對探針的流量方程進行解算，再一方面對蒸汽進行壓力、溫度補償，以保證測量精度，并用數字顯示出差壓、壓力、溫度、瞬時流量、累積流量、熱量、速度等參數。

二、雙向畢托巴流量計性能特點

◆ 節能：由于一次測量元件智能探針是Φ20mm不銹鋼制成，其截面積很小在介質管道中幾乎無壓力損失，使運行成本大大減小，與孔板等節流裝置相比較具有明顯的節能效果。是國家發改委推薦的第061號節能產品。

◆ 耐高溫高壓：一次元件智能探針材質選用1Cr18Ni9Ti不銹鋼 ( 根據不同介質選用特種鋼 )，可耐介質zui高溫度650℃，介質zui高壓力32MPa。

◆ 可靠性高：因探針的構造非常簡單，結構設計合理，導壓管內介質不流動，雜物不容易進去，所以能長時間保持測量精度。

◆ 安裝簡便：只需在管道合適的位置上打一個相當的孔，把一次元件探針插入管道中心，即可方便地進行安裝。

◆ 無需維護：一次測量元件探針本身無需維護，只需按計量器具定期檢定要求對差壓變送器進行零點和滿度的校驗以及二次表輸入相應的電流進行校驗。

◆ 測量范圍廣：流量在0.2 t/h～50000 t/h都可以**測量。對低流速、小流量、大管徑測量效果尤佳。

◆ 廣泛用于氣體、蒸汽和液體流量測量。氣體：一次風速 ( 量 )、二次風速 ( 量 )、( 負壓 ) 空氣、氧氣、氫氣、干氣、煤氣 ( 轉爐煤氣、高爐煤氣、焦爐煤氣 )、天然氣、液化氣、煙氣、 化工物料氣等；汽體：過熱蒸汽、飽和蒸汽、濕蒸汽、雙向蒸汽等；液體：水、不滿管水、輕油、焦油、原油、各種溶液、化工物料液等。

◆ 介質管道橫截面形狀適用范圍廣：本流量計對介質管道截面的幾何形狀無要求，圓形、橢圓形、方形、長方形、棱形、三角形、 梯形等均適用。

◆ 不要求直管段：清華大學幾十年吹風實驗積累了各種工況下彎管段到15倍管徑之間修正系數數據庫，只要用戶提供直管段長度即可，即使在彎管處安裝同樣保證精度。

◆ 配有智能化二次儀表：既可數顯各項參數，又可進行遠程通訊，構成網絡，便于集中管理。

三、畢托巴流量計相關的計算公式

流速V中心=Ai·√2△P/ρ (i∈N )

△ P：風洞標定修正后的標準差壓

Q體=K(V中心×S)

Q質=Q體×ρ

K：管道修正系數

精度高：在3%～100%的量程范圍準確度為0.2%，

其決定因素有：

*：畢托巴流量計測點在管道中心區，可實現每臺探針都在標準風洞上從 0米/秒的風速一直標定到 150米/秒 的風速，并把標定的數據經過復雜的運算得出探針的修正系數，從而使修正后探針提取的中心流速與管道各點流速的平均值成對應關系（注：管道內各點流速的平均值與探針提取中心流速之間的關系是以清華大學幾十年的經驗吹風數據庫為依據的）。

**：在流體力學中流速（差壓換算成流速）和流量并不是簡單的線性對應關系，所以我廠計算流量時采用分段修正的方法對所測信號進行修正。我廠計算時將差壓變送器輸出的4~20mA標準直流電流信號分n 段，進行微積分計算得到n 個修正系數，從而保證畢托巴流量計在全量程范圍內保證準確度。

第三：清華大學熱能工程系熱力系統控制國家重點實驗室主任徐向東教授結合幾十年對氣動探針（飛機測速桿）的科研經驗，進行了大量畢托巴流量計的試驗和實踐，積累了大量數據，聚合成一個數據庫，其中包括各種介質、壓力、溫度下的補償，以及管道直管段不足情況下的實驗修正值。本數據庫可以配選出用戶任何工況的相應管道模型，**修正后計算出準確流量。

畢托巴流量計安裝示意圖

畢托巴流量計現場實物安裝圖